Silicon đơn tinh thể và Silicon đa tinh thể - Hai thành phần tế bào quang điện chính
Hệ thống quang điện là một ví dụ về năng lượng bền vững và dần trở thành một phần của cuộc sống hàng ngày khi ngày càng nhiều người chuyển sang sử dụng năng lượng tái tạo. Chọn vật liệu phù hợp cho tế bào quang điện của bạn là một phần thiết yếu của quy trình và hôm nay chúng ta sẽ xem xét những điểm khác biệt chính giữa silicon đơn tinh thể và silicon đa tinh thể.

Silic đơn tinh thể
Silicon đơn tinh thể được gọi như vậy vì nó được hình thành từ một cấu trúc tinh thể liên tục duy nhất và theo cách nó được sản xuất, nó cho phép dòng điện tử di chuyển mà không tạo ra nhiều điện trở. Sự sắp xếp nguyên tử có trật tự của silicon đơn tinh thể đã cho phép các tế bào quang điện của nó duy trì tỷ lệ chuyển đổi năng lượng cao hơn, dao động trung bình khoảng 15% - 24%.
Silicon đa tinh thể
Silicon đơn tinh thể có thời gian hoàn vốn là hai năm, vượt xa mốc ba{1}}năm mà silicon đa tinh thể đặt ra. Quan sát này phù hợp với các khái niệm cốt lõi của nền kinh tế tuần hoàn.Cả hai dạng silicon sẽ tạo ra một số chất thải điện tử, nhưng các tế bào đơn tinh thể ít phức tạp hơn để tái chế do chúng có độ tinh khiết cao hơn. Tỷ lệ thu hồi khoảng 95% có thể đạt được với silicon đơn tinh thể so với khoảng 85% của silicon đa tinh thể.

Làm thế nào để lựa chọn?
Bạn đang cân nhắc nên sử dụng đơn tinh thể hay đa tinh thể. Hai lựa chọn này có những ưu điểm và nhược điểm tương đối. Sự lựa chọn tập trung vào những gì sẽ phục vụ mục đích của bạn tốt nhất. Nếu bạn muốn đạt hiệu quả tối đa và không ngại chi thêm tiền, thì đơn tinh thể là lựa chọn nên thực hiện. Tuy nhiên, nếu bạn muốn một lựa chọn có chi phí thấp hơn thì đa tinh thể là một lựa chọn thay thế tốt.
Ứng dụng & Nghiên cứu điển hình
1. Năng lượng mặt trời cho ngôi nhà
Tấm đơn tinh thể hoạt động tốt cho mái nhà nhỏ. Ví dụ: hệ thống 5kW cần khoảng 13 tấm đơn sắc (thay vì gần 17 tấm polysilicon), giúp tiết kiệm khá nhiều không gian.
Ví dụ, Mái nhà năng lượng mặt trời của Tesla ở California cung cấp năng lượng cho nhiều ngôi nhà. Nó sử dụng gạch đơn tinh thể và tạo ra đầu ra hệ thống tốt. Nó làm cho những ngôi nhà này hoàn toàn độc lập với lưới điện.
2. Điện công nghiệp và vùng sâu vùng xa
Các tấm đa tinh thể cung cấp năng lượng cho các tháp viễn thông ở Châu Phi Hệ thống 100kW ở Nigeria đã cắt giảm đáng kể nhu cầu về dầu diesel. Điều này đã tiết kiệm được một khoản tiền kha khá mỗi tháng.
Các hệ thống hybrid, kết hợp các tấm pin Mono và pin lithium như Tesla Powerwall, rất phổ biến ở những ngôi nhà không có lưới điện ở Úc. Họ kết hợp sản lượng năng lượng mặt trời tốt với việc sử dụng pin hiệu quả.
Biên giới tương lai
1. Tiến bộ về công nghệ
Những thay đổi về silicon đơn{0}}tinh thể:
N-Loại Silicon: Loại bỏ các khuyết tật của boron và oxy, giúp nó hoạt động tốt hơn. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy nó có thể đạt hiệu suất 26%.
Thiết kế 3D: Việc đặt các tế bào lên nhau (như perovskite với silicon) có thể giúp chúng ta đạt hiệu suất 35% vào năm 2030.
Nhiều cải tiến về tinh thể-:
Nhiều tinh thể-không ổn định: Những cách mới để tạo ra những tinh thể này cắt giảm các cạnh giữa các tinh thể, do đó hiệu suất của chúng ngày càng đạt gần 20%.
2. Mối quan tâm xanh
Silicon đơn tinh thể có thời gian hoàn vốn là hai năm, vượt xa mốc ba{1}}năm mà silicon đa tinh thể đặt ra. Quan sát này phù hợp với các khái niệm cốt lõi của nền kinh tế tuần hoàn.
Cả hai dạng silicon sẽ tạo ra một số chất thải điện tử, nhưng các tế bào đơn tinh thể ít phức tạp hơn để tái chế do chúng có độ tinh khiết cao hơn. Tỷ lệ thu hồi khoảng 95% có thể đạt được với silicon đơn tinh thể so với khoảng 85% của silicon đa tinh thể.




